基于以太網(wǎng)的無(wú)刷直流電機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究及設(shè)計(jì).pdf

1、無(wú)刷直流電機(jī)以電子換向替代了有刷直流電機(jī)的機(jī)械換向，以其優(yōu)良的調(diào)速性能在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。針對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)的控制，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究，控制技術(shù)日趨成熟。近年來(lái)，隨著以太網(wǎng)技術(shù)進(jìn)入工業(yè)控制領(lǐng)域，擺脫了傳統(tǒng)工業(yè)控制空間和位置的局限性，現(xiàn)代電機(jī)控制系統(tǒng)開(kāi)始向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。然而，由于以太網(wǎng)絡(luò)不確定時(shí)延的存在，使得無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)性能下降、振蕩加劇、穩(wěn)定性變差。
　　 本文首先介紹了無(wú)刷直流電機(jī)控制原理以及網(wǎng)絡(luò)控

2、制系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在的問(wèn)題，分析了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響。以無(wú)刷直流電機(jī)為被控對(duì)象，搭建了網(wǎng)絡(luò)控制仿真模型，研究了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延對(duì)電機(jī)控制性能的影響。接著，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延問(wèn)題，設(shè)計(jì)了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)與模糊PID控制相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延補(bǔ)償策略。采用BP網(wǎng)絡(luò)模型辨識(shí)方法，建立了無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)速預(yù)測(cè)模型，同時(shí)利用模糊PID自適應(yīng)性強(qiáng)、魯棒性好等特點(diǎn)，對(duì)前向通道和反饋通道的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延進(jìn)行了補(bǔ)償。通過(guò)仿真分析表明，這種控制策略較好的補(bǔ)償了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的

3、影響，使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能得到了改善。然后，采用DSP TMS320F2812作為控制核心、PS21562模塊作為逆變電路，設(shè)計(jì)了具有過(guò)壓、欠壓、過(guò)載、短路等保護(hù)功能的無(wú)刷直流電機(jī)本地控制器。采用網(wǎng)絡(luò)接口芯片W5100進(jìn)行以太網(wǎng)接口電路的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了控制器與遠(yuǎn)程控制端的以太網(wǎng)通訊。最后，對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了選擇，采用C/S結(jié)構(gòu)模式，通過(guò)Socket技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程，實(shí)現(xiàn)了無(wú)刷直流電機(jī)的遠(yuǎn)程控制，并針對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)遠(yuǎn)程試驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了系統(tǒng)